การพัฒนาและสถานะการตลาดของเลเซอร์ที่ปรับแต่งได้ส่วนที่สอง

การพัฒนาและสถานะการตลาดของเลเซอร์ที่ปรับได้ (ตอนที่สอง)

หลักการทำงานของเลเซอร์ที่ปรับได้

มีหลักการประมาณสามหลักสำหรับการบรรลุการปรับความยาวคลื่นเลเซอร์ ที่สุดเลเซอร์ที่ปรับได้ใช้สารทำงานกับเส้นฟลูออเรสเซนต์กว้าง resonators ที่ประกอบขึ้นเป็นเลเซอร์มีการสูญเสียต่ำมากในช่วงความยาวคลื่นที่แคบมาก ดังนั้นสิ่งแรกคือการเปลี่ยนความยาวคลื่นของเลเซอร์โดยการเปลี่ยนความยาวคลื่นที่สอดคล้องกับขอบเขตการสูญเสียต่ำของตัวเรโซเนเตอร์โดยองค์ประกอบบางอย่าง (เช่นตะแกรง) ประการที่สองคือการเปลี่ยนระดับพลังงานของการเปลี่ยนเลเซอร์โดยการเปลี่ยนพารามิเตอร์ภายนอกบางอย่าง (เช่นสนามแม่เหล็กอุณหภูมิ ฯลฯ ) ประการที่สามคือการใช้เอฟเฟกต์แบบไม่เชิงเส้นเพื่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงและการปรับความยาวคลื่น (ดูเลนส์แบบไม่เชิงเส้น, การกระเจิงของรามานที่ถูกกระตุ้น, ความถี่ออพติคอลเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า เลเซอร์ทั่วไปที่อยู่ในโหมดการปรับแต่งครั้งแรกคือเลเซอร์สีย้อม, เลเซอร์ไครสเบอรี่, เลเซอร์ศูนย์สี, เลเซอร์ก๊าซแรงดันสูงที่ปรับได้และเลเซอร์ excimer ที่ปรับได้

เลเซอร์ที่ปรับได้จากมุมมองของเทคโนโลยีการรับรู้ส่วนใหญ่แบ่งออกเป็น: เทคโนโลยีการควบคุมในปัจจุบันเทคโนโลยีการควบคุมอุณหภูมิและเทคโนโลยีการควบคุมเชิงกล
ในหมู่พวกเขาเทคโนโลยีการควบคุมอิเล็กทรอนิกส์คือการปรับความยาวคลื่นโดยการเปลี่ยนกระแสการฉีดด้วยความเร็วในการปรับระดับ NS, แบนด์วิดท์การปรับแต่งกว้าง แต่กำลังขับขนาดเล็กขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีการควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ส่วนใหญ่ SG-DBR เทคโนโลยีการควบคุมอุณหภูมิเปลี่ยนความยาวคลื่นเอาต์พุตของเลเซอร์โดยการเปลี่ยนดัชนีการหักเหของแสงเลเซอร์ที่ใช้งานอยู่ เทคโนโลยีนั้นง่าย แต่ช้าและสามารถปรับได้ด้วยความกว้างของแถบแคบเพียงไม่กี่นาโนเมตร สิ่งสำคัญที่ใช้เทคโนโลยีการควบคุมอุณหภูมิคือเลเซอร์ DFB(คำติชมแบบกระจาย) และ DBR Laser (การสะท้อนกลับ Bragg แบบกระจาย) การควบคุมเชิงกลส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับเทคโนโลยี MEMS (Micro-electro-mechanical) เพื่อให้การเลือกความยาวคลื่นพร้อมแบนด์วิดท์ที่ปรับได้ขนาดใหญ่, กำลังขับสูง โครงสร้างหลักที่ใช้เทคโนโลยีการควบคุมเชิงกลคือ DFB (ข้อเสนอแนะแบบกระจาย), ECL (เลเซอร์โพรงภายนอก) และ VCSEL (เลเซอร์ที่เปล่งแสงพื้นผิวแนวตั้ง) ต่อไปนี้อธิบายจากแง่มุมเหล่านี้ของหลักการของเลเซอร์ที่ปรับได้

แอปพลิเคชันการสื่อสารด้วยแสง

Tunable Laser เป็นอุปกรณ์ออพโตอิเล็กทรอนิกส์ที่สำคัญในระบบมัลติเพล็กซ์ความยาวคลื่นหนาแน่นรุ่นใหม่และการแลกเปลี่ยนโฟตอนในเครือข่ายออพติคอลทั้งหมด แอพพลิเคชั่นของมันเพิ่มความจุความยืดหยุ่นและความยืดหยุ่นของระบบการส่งเส้นใยออพติคอลอย่างมากและได้รับการปรับแต่งอย่างต่อเนื่องหรือต่อเนื่องกันในช่วงความยาวคลื่นที่กว้าง
บริษัท และสถาบันการวิจัยทั่วโลกกำลังส่งเสริมการวิจัยและพัฒนาเลเซอร์ที่ปรับได้อย่างแข็งขันและความคืบหน้าใหม่กำลังเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องในสาขานี้ ประสิทธิภาพของเลเซอร์ที่ปรับได้นั้นดีขึ้นอย่างต่อเนื่องและค่าใช้จ่ายจะลดลงอย่างต่อเนื่อง ในปัจจุบันเลเซอร์ที่ปรับได้นั้นส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นสองประเภท: เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ที่ปรับได้และเลเซอร์ไฟเบอร์ที่ปรับได้
เซมิคอนดักเตอร์เลเซอร์เป็นแหล่งกำเนิดแสงที่สำคัญในระบบการสื่อสารด้วยแสงซึ่งมีลักษณะของขนาดเล็กน้ำหนักเบาประสิทธิภาพการแปลงสูงการประหยัดพลังงาน ฯลฯ และง่ายต่อการรวมชิปออปโตอิเล็กทรอนิกส์แบบเดียวกับอุปกรณ์อื่น ๆ มันสามารถแบ่งออกเป็นเลเซอร์ข้อเสนอแนะแบบกระจายที่ปรับได้เลเซอร์กระจกกระจายแบรกก์, เลเซอร์ระบบ micromotor ที่เปล่งแสงเลเซอร์และเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์เซมิคอนดักเตอร์ของโพรงภายนอก
การพัฒนาเลเซอร์ไฟเบอร์ที่ปรับได้เป็นตัวกลางที่ได้รับและการพัฒนาของเซมิคอนดักเตอร์เลเซอร์ไดโอดเป็นแหล่งปั๊มได้ส่งเสริมการพัฒนาเลเซอร์ไฟเบอร์อย่างมาก เลเซอร์ที่ปรับได้นั้นขึ้นอยู่กับแบนด์วิดท์ 80nm Gain ของเส้นใยเจือและองค์ประกอบตัวกรองจะถูกเพิ่มเข้าไปในลูปเพื่อควบคุมความยาวคลื่น lasing และตระหนักถึงการปรับความยาวคลื่น
การพัฒนาเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ที่ปรับได้นั้นมีความกระตือรือร้นในโลกและความคืบหน้าก็เร็วมาก ในขณะที่เลเซอร์ที่ปรับได้ค่อยๆเข้าใกล้เลเซอร์ความยาวคลื่นคงที่ในแง่ของต้นทุนและประสิทธิภาพพวกเขาจะถูกใช้อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ในระบบการสื่อสารมากขึ้นเรื่อย ๆ และมีบทบาทสำคัญในเครือข่ายออพติคอลในอนาคต

โอกาสในการพัฒนา
มีเลเซอร์ที่ปรับได้หลายประเภทซึ่งโดยทั่วไปได้รับการพัฒนาโดยการแนะนำกลไกการปรับความยาวคลื่นบนพื้นฐานของเลเซอร์ความยาวคลื่นเดี่ยวที่หลากหลายและสินค้าบางอย่างได้ถูกส่งไปยังตลาดในระดับสากล นอกเหนือจากการพัฒนาเลเซอร์ที่ปรับได้อย่างต่อเนื่องเลเซอร์ที่ปรับได้ด้วยฟังก์ชั่นอื่น ๆ แบบบูรณาการได้รับการรายงานเช่นเลเซอร์ที่ปรับได้รวมกับชิปตัวเดียวของ VCSEL และตัวปรับการดูดกลืนไฟฟ้าและเลเซอร์
เนื่องจากเลเซอร์ที่ปรับความยาวคลื่นได้ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางเลเซอร์ที่ปรับได้ของโครงสร้างต่าง ๆ สามารถนำไปใช้กับระบบที่แตกต่างกันได้และแต่ละระบบจึงมีข้อดีและข้อเสีย เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ของโพรงภายนอกสามารถใช้เป็นแหล่งกำเนิดแสงที่ปรับได้แบบกว้างในเครื่องมือทดสอบความแม่นยำเนื่องจากกำลังเอาต์พุตสูงและความยาวคลื่นที่ปรับได้อย่างต่อเนื่อง จากมุมมองของการรวมโฟตอนและการประชุมในอนาคตเครือข่ายออพติคอลตัวอย่างตะแกรง DBR, DBR ตะแกรงแบบเสริมและเลเซอร์ที่ปรับได้รวมกับโมดูเลเตอร์และเครื่องขยายเสียงอาจเป็นแหล่งกำเนิดแสงที่ปรับได้สำหรับ Z
เลเซอร์ไฟเบอร์ตะแกรงที่ปรับได้พร้อมโพรงภายนอกก็เป็นแหล่งกำเนิดแสงชนิดหนึ่งซึ่งมีโครงสร้างที่เรียบง่ายความกว้างของเส้นแคบและการมีเพศสัมพันธ์ที่ง่าย หากโมดูเลเตอร์ EA สามารถรวมเข้ากับโพรงได้ก็สามารถใช้เป็นแหล่งโซลิตันออปติคัลที่ปรับได้ด้วยความเร็วสูง นอกจากนี้เลเซอร์ไฟเบอร์ที่ปรับได้ตามเลเซอร์ไฟเบอร์มีความคืบหน้าอย่างมากในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เป็นที่คาดหวังว่าประสิทธิภาพของเลเซอร์ที่ปรับได้ในแหล่งกำเนิดแสงการสื่อสารทางแสงจะได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นและส่วนแบ่งการตลาดจะค่อยๆเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ